不銹鋼管和碳結(jié)鋼管的應(yīng)用及其差異

碳鋼的規(guī)劃規(guī)則不能用于不銹鋼是由于碳鋼與不銹鋼之間有著底子的差異：

1．不銹鋼沒有屈服點，一般以ó0.2來標明該屈服應(yīng)力被認為是當量值。

2．應(yīng)力／應(yīng)變曲線形狀不同，不銹鋼的彈性極限大約是屈服應(yīng)力的50％，就標準中所規(guī)則的最小值而論，該屈服應(yīng)力值低于中碳鋼的屈服應(yīng)力值。

3．冷加工時不銹鋼發(fā)作加工硬化，例如，彎曲時具有各向異性，即：橫向和縱向功用不同。

可以運用由冷加工而增高的強度，不過如果與總面積比較彎曲面積較小而忽略不計這種增加時，強度增高可以在必定程度上前進安全系數(shù)。

根本規(guī)劃程序

不銹鋼的規(guī)劃程序大體上是從現(xiàn)適用于結(jié)構(gòu)工程規(guī)劃的各個方面的原則派生出來的。但是由于一般運用的不銹鋼是薄標準型鋼，所以，它的規(guī)劃進程比碳鋼薄標準材料雜亂得多。重要的是判定不銹鋼的終究用途，由于在許多使用中不銹鋼不只作為結(jié)構(gòu)件并且要起到漂亮的效果。為了避免構(gòu)件受力部分出現(xiàn)部分彎曲和變形，要害的要素是材料的寬度和厚度之比的極限值。還有一點也很重要，值得一提，即：材料標準規(guī)則了ó0.2的最值，關(guān)于建筑物所用的奧氏體不銹鋼，該值大約是240N／mm2，但是，材料的特征強度一般要比該值高出15％，規(guī)劃人員應(yīng)將這一強度系數(shù)考慮在內(nèi)。

規(guī)劃依據(jù)

1．不銹鋼和碳結(jié)鋼之比較

首要，看一下一般碳結(jié)鋼與不銹鋼之間的首要差異。

2．應(yīng)力／應(yīng)變曲線圖

碳鋼的應(yīng)力／應(yīng)變曲線的線性部分實際上是一條直達屈服點的直線，而不銹鋼的線性區(qū)大約是ó0.2的50％。

當應(yīng)力級在非彈性區(qū)時，用于結(jié)構(gòu)規(guī)劃中的彎曲規(guī)劃理論和虎克規(guī)則，即：應(yīng)力與應(yīng)變成比例，不真實適用于不銹鋼。

因此，在應(yīng)力級較低的情況下，對不銹鋼構(gòu)件結(jié)構(gòu)進行規(guī)劃比較簡單，但是在應(yīng)力級較高的情況下，需求查閱變形和部分彎曲的標準。

3．張力

在現(xiàn)代結(jié)構(gòu)法規(guī)中，拉伸應(yīng)力加上載荷系數(shù)與毛斷面的材料的屈服應(yīng)力聯(lián)絡(luò)在一起，抗拉極限強度與屈服應(yīng)力的比值用于校驗凈截面。

不銹鋼的抗拉極限強度與屈服應(yīng)力之比為2．4，而碳鋼中該規(guī)劃是1．6～2．1。

拉伸構(gòu)件需求對其強度進行兩項檢查：

①毛斷面的屈服應(yīng)力

②凈有用斷面的拉伸極限強度（最大1．2）

4．壓力

壓力取決于屈服應(yīng)力和模數(shù)，由于受壓桿件的損壞一般是由于撓曲引起的，而撓曲本身又與剛度有關(guān)。因此，用減小E值來增大所能承受的力是很有必要的。由于這標明在細長比必定的條件下，不銹鋼構(gòu)件的縱向彎曲力低于相同的碳鋼結(jié)構(gòu)件。

細長比較低時，兩種材料相同。

細長比較高時，應(yīng)力低，強度類似，但細長比在80～120的中心值規(guī)劃內(nèi)，不銹鋼的縱向彎曲力較低。

5．彎曲

在沒有縱向彎曲情況下，彎曲應(yīng)力一般與屈服應(yīng)力有關(guān)。各種規(guī)則即使是含有彈性規(guī)劃的規(guī)則，都知道到了形狀系數(shù)的重要性。形狀系數(shù)把梁的塑性力矩值增加到遠遠高于初步屈服時才干的值。

但是，不銹鋼應(yīng)變硬化在初步屈服后當即初步，因此，外纖維增加而內(nèi)纖維仍在彈性區(qū)內(nèi)變形。所以，由于應(yīng)變硬化，不銹鋼可以具有較高的彎曲才干。

不過在EUROCODE3第1．4節(jié)中沒有供給塑性分析的內(nèi)容。

6．剪力和壓力

它們與剛度無關(guān)，而是直接關(guān)系到屈服應(yīng)力和極限應(yīng)力。應(yīng)變硬化可以前進安全裕度。

7.縱橫向功用

在英國的研討中，材料查驗的成果廣泛標明縱橫功用差不逾越7．5％。

美國的結(jié)構(gòu)分析和規(guī)劃

新版ANSI／ASCE標準運用許用載荷和力距代替了許用應(yīng)力。

因此，安全載荷的核算辦法是在為所運用的構(gòu)件和連接件核算得出的最大強度、縱向彎曲力或屈服力加上一個安全系數(shù)。大多數(shù)條款中還運用了無因次方程，然后可以方便地運用任何單位進行規(guī)劃，一起還簡化了載荷和抗力規(guī)劃格局的變換。

有關(guān)結(jié)構(gòu)不銹鋼的規(guī)劃

1．”冷成型結(jié)構(gòu)件技術(shù)標準”，參見ANSI／ASCE8-90，可以向ASCE討取。

2. EUROINOX（歐洲不銹鋼）協(xié)會的”結(jié)構(gòu)不銹鋼規(guī)劃手冊”。

不銹鋼的耐高溫性

不銹鋼作為結(jié)構(gòu)件，例如，磚墻的支撐角鋼，很可能會遇到出現(xiàn)火情時的高溫。

不銹鋼的功用優(yōu)于碳鋼功用，NiDI在電纜橋架上進行的試驗現(xiàn)已充分說明這一點，并在錄像片”最有用的解決辦法”中作了介紹。

1.直承受熱

對電纜橋架進行直承受熱試驗是最能說明問題的。電纜橋架的承載才干相同。為了模仿典型的工作環(huán)境，試驗時的加載量是它們可能承載的50％。

3米長的橋架由18個煤氣燒嘴加熱，發(fā)作的溫度高達1000℃以上。

鋁質(zhì)橋架在26秒內(nèi)完全損壞。

玻璃鋼橋架沒等燒嘴悉數(shù)點著就損壞了。

碳鋼橋架履歷了5分鐘的試驗，抵達了煉油廠的要求，抵達的最高溫度是811℃。

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